(57)【要約】【課題】接着性能を犠牲にすることなく、未加硫ゴムリボンを十分に冷却してブラスターの発生を防止することができる生タイヤの成型方法、および、およびそれに用いられる生タイヤ冷却装置を提供する。【解決手段】少なくとも未加硫ゴムリボンＲの巻付け開始から巻付け終了までの過程において、回転する成型途中の生タイヤ表面の、前記未加硫ゴム部材５の全幅Ｗに対応する幅方向範囲と、所定の周方向角度範囲θとで特定される領域の全体に、冷却気体を連続的に吹き付けて、巻付け済の未加硫ゴムリボンＲを冷却する生タイヤの成型方法である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する支持体上に未加硫ゴムリボンを複数周巻付けることにより未加硫ゴム部材を形成して生タイヤを成型する方法において、
少なくとも前記未加硫ゴムリボンの巻付け開始から巻付け終了までの過程において、回転する成型途中の生タイヤ表面の、前記未加硫ゴム部材の全幅に対応する幅方向範囲と、所定の周方向角度範囲とで特定される領域の全体に、冷却気体を連続的に吹き付けて、巻付け済の未加硫ゴムリボンを冷却する生タイヤの成型方法。
【請求項２】
前記冷却気体の吹き付けを、支持体の回転中だけに限定する請求項１に記載の生タイヤの成型方法。
【請求項３】
冷却気体を吹き付ける、成型途中の生タイヤ表面の前記周方向角度範囲を、所定の方向に固定された９０度以上の範囲とする請求項１もしくは２に記載の生タイヤの成型方法。
【請求項４】
前記冷却気体として、空気を用いる請求項１〜３のいずれかに記載の生タイヤの成型方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の生タイヤの成型方法に用いられる生タイヤ冷却装置であって、
冷却気体を生成し送風する冷却送風機と、冷却送風機で生成された冷却気体を吹き出す吹出口とを具え、吹出口は、成型途中の生タイヤ表面の、前記未加硫ゴム部材の全幅に対応する幅方向範囲と所定の周方向角度範囲とで特定される領域の全体に、冷却気体が吹き付けられるよう配置されてなる生タイヤ冷却装置。
【請求項６】
冷却気体の吹出口からの吹出の開始および終了を制御する吹出制御手段を具え、吹出制御手段を、支持体が未加硫ゴムリボンの巻付けのための回転を開始した後前記吹出を開始し、支持体がその回転を終了する前に吹出を終了するよう構成してなる請求項５に記載の生タイヤ冷却装置。
【請求項７】
冷却送風機から吹出口まで冷却気体を導く経路の途中に、切替ダンパーと、冷却気体を外部に開放する開放口とを設け、切替ダンパーを、開放口が閉止され冷却送風機と吹出口とが連通された状態の開ポジションと、開放口が開放され冷却送風機と吹出口との連通が遮断された状態の閉ポジションとの間で切替を行うよう構成し、
前記吹出制御手段を、冷却送風機を連続運転させる制御、もしくは、冷却送風機の運転を、冷却気体の吹出口からの吹出の開始より前に開始させ吹出の終了より後に停止させる制御を行うとともに、切替ダンパーを前記開ポジションと閉ポジションとの間で切替えを行わせることにより、前記吹出の開始および終了を制御するよう構成してなる請求項５もしくは６に記載の生タイヤ冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転する支持体上に未加硫ゴムリボンを複数周巻付けることにより未加硫ゴム部材を形成して生タイヤを成型する方法、および、生タイヤを成型する際の生タイヤ冷却装置に関し、特に、ベア、クリス、エア入り等の不良を防止することのできるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、押出設備の小型化、タイヤの均一性向上、あるいは、小ロット多サイズ生産への対応等を目的に、生タイヤを成型する際に、小型押出機より押し出された未加硫ゴムリボンを直接、回転する支持体上に巻回してこれらを積層し所定断面の未加硫ゴム部材を形成する生タイヤの成型方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１は、この従来の方法を示す模式図であり、図２は、この従来の方法によって形成される途中の未加硫ゴム部材を、図１のII−II矢視に対応する断面において示す模式図である。この生タイヤの成型方法は、押出機９３から未加硫ゴムリボン９１を押出して支持体９２上に直接導き、貼付けローラ９４を用いて未加硫ゴムリボン９１を支持体９２に押しつけながら支持体９２を回転させることにより、未加硫ゴムリボン９１を支持体９２上に巻付け、未加硫ゴム部材９５を形成するものである。
【０００４】
この方法は、押出機９２より押し出された未加硫ゴムリボン９１を、別の所に一旦ストックすることなく、高温の状態のままで直接支持体２上に巻付けるので、接着剤等を使うことなく、未加硫ゴムリボン９１と支持体９２とを、もしくは、未加硫ゴムリボン９１同士を強固に接着することができるという利点がある。
【０００５】
しかしながら、未加硫ゴムリボン１は、これを高温の状態にしておくと、ガスが発生し、このガスが、巻付けられた未加硫ゴムリボン９１と支持体９２との間に、もしくは、積層された未加硫ゴムリボン９１同士の間で発生すると、これらの間にガスが充満した隙間が生じ、いわゆる、ブリスター（水ぶくれ状態）が生じる。そして、このブリスターは、加硫時に変形されてつぶされ、製品タイヤの表面にしわを発生させ、ベアやクリスと呼ばれる製品不良を発生させ、また、前記隙間がつぶされるに残った場合は、エア入りとと呼ばれる製品不良となってしまう。
【０００６】
また、未加硫ゴムリボン９１を高温の状態にしておいた場合、ガスの発生以外の要因でもブリスターが生成されやすくなり、それは、巻付けられた未加硫ゴムリボン９１と支持体２との間に、もしくは、積層された未加硫ゴムリボン９１同士の間に少しでもエアが残って封止された場合、このエアが高温の未加硫ゴムリボン９１によって加熱膨張されてブリスター（水ぶくれ状態）が生じるからである。
【０００７】
未加硫ゴムリボン９１を高温の状態にしておくと、以上のようなメカニズムによってブリスターが生成されやすくなるが、この対策として押出機３から押し出された未加硫ゴムリボン９１を支持体９２上に巻付ける前に冷却する方法が考えられる（例えば、特許文献２参照）。なお、特許文献２に記載されたものは、本発明とは冷却の目的が全く異なり、ゴムの耐オゾンクラック性を改良させるため、未加硫ゴムリボン１を冷却する場合の例である。
【特許文献１】特開２００２−１６０２８４号公報
【特許文献２】特開２００２−１５４９９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、未加硫ゴムリボン９１を支持体９２上に巻付ける前に冷却する方法は、第一に、未加硫ゴムリボン９１は、押出機２から貼付けローラ９４に至るまでの短い区間のほんの一部を通過する間だけ冷却されるものであるため、これをブラスターを発生させない温度にまで冷却することがむつかしく、また、この方法は、接着前に冷却するので接着力を減少させる虞があるという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、接着性能を犠牲にすることなく、未加硫ゴムリボン９１を十分に冷却してブラスターの発生を防止することができる生タイヤの成型方法、および、およびそれに用いられる生タイヤ冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
＜１＞本発明は、回転する支持体上に未加硫ゴムリボンを複数周巻付けることにより未加硫ゴム部材を形成して生タイヤを成型する方法において、
少なくとも前記未加硫ゴムリボンの巻付け開始から巻付け終了までの過程において、回転する成型途中の生タイヤ表面の、前記未加硫ゴム部材の全幅に対応する幅方向範囲と、所定の周方向角度範囲とで特定される領域の全体に、冷却気体を連続的に吹き付けて、巻付け済の未加硫ゴムリボンを冷却する生タイヤの成型方法である。
【００１１】
＜２＞本発明は、＜１＞において、前記冷却気体の吹き付けを、支持体の回転中だけに限定するである。
【００１２】
＜３＞本発明は、＜１＞もしくは＜２＞において、冷却気体を吹き付ける、成型途中の生タイヤ表面の前記周方向角度範囲を、所定の方向に固定された９０度以上の範囲とする生タイヤの成型方法である。
【００１３】
＜４＞本発明は、＜１＞〜＜３＞のいずれかにおいて、前記冷却気体として、空気を用いる生タイヤの成型方法である。
【００１４】
＜５＞本発明は、＜１＞〜＜４＞のいずれかの生タイヤの成型方法に用いられる生タイヤ冷却装置であって、
冷却気体を生成し送風する冷却送風機と、冷却送風機で生成された冷却気体を吹き出す吹出口とを具え、吹出口は、成型途中の生タイヤ表面の、前記未加硫ゴム部材の全幅に対応する幅方向範囲と所定の周方向角度範囲とで特定される領域の全体に、冷却気体が吹き付けられるよう配置されてなる生タイヤ冷却装置である。
【００１５】
＜６＞本発明は、＜５＞において、冷却気体の吹出口からの吹出の開始および終了を制御する吹出制御手段を具え、吹出制御手段を、支持体が未加硫ゴムリボンの巻付けのための回転を開始した後前記吹出を開始し、支持体がその回転を終了する前に吹出を終了するよう構成してなる生タイヤ冷却装置である。
【００１６】
＜７＞本発明は、＜５＞もしくは＜６＞において、冷却送風機から吹出口まで冷却気体を導く経路の途中に、切替ダンパーと、冷却気体を外部に開放する開放口とを設け、切替ダンパーを、開放口が閉止され冷却送風機と吹出口とが連通された状態の開ポジションと、開放口が開放され冷却送風機と吹出口との連通が遮断された状態の閉ポジションとの間で切替を行うよう構成し、
前記吹出制御手段を、冷却送風機を連続運転させる制御、もしくは、冷却送風機の運転を、冷却気体の吹出口からの吹出の開始より前に開始させ吹出の終了より後に停止させる制御を行うとともに、切替ダンパーを前記開ポジションと閉ポジションとの間で切替えを行わせることにより、前記吹出の開始および終了を制御するよう構成してなる生タイヤ冷却装置である。
【発明の効果】
【００１７】
＜１＞の発明によれば、少なくとも前記未加硫ゴムリボンの巻付け開始から巻付け終了までの過程において、回転する成型途中の生タイヤ表面の、前記未加硫ゴム部材の全幅に対応する幅方向範囲と、所定の周方向角度範囲とで特定される領域の全体に、冷却気体を連続的に吹き付けるので、巻付けられた未加硫ゴムリボンを何回も、しかも、長い時間冷却して、ブリスターの発生を防止することができ、また、未加硫ゴムリボンを、巻付け前に冷却するものではないので、未加硫ゴムリボンの接着力を犠牲にすることはない。
【００１８】
＜２＞の発明によれば、冷却気体の吹き付けを、支持体の回転中だけに限定したので、タイヤのユニフォーミティの悪化を防止することができる。もし、支持体２の回転を停止した状態で、吹出口から冷却気体を吹き付けた場合、未加硫ゴム部材において、冷却気体を吹き付けられて冷却される周方向部分と、そうでない周方向部分との間で物性差が生じタイヤユニフォーミティを悪化させる虞がある。
【００１９】
＜３＞の発明によれば、冷却気体を吹き付ける、成型途中の生タイヤ表面の所定周方向角度範囲を、所定方向に固定された９０度以上の範囲としたので、冷却する領域を広めて冷却効果を一層高め、ブリスターの発生を有効に防止することができる。
【００２０】
＜４＞の発明によれば、冷却気体として、空気を用いるので、簡易でかつ安価に生タイヤを冷却することができる。
【００２１】
＜５＞の発明によれば、冷却気体を生成し送風する冷却送風機と、冷却送風機で生成された冷却気体を吹き出す吹出口とを具え、吹出口は、成型途中の生タイヤ表面の、前記未加硫ゴム部材の全幅に対応する幅方向範囲と所定の周方向角度範囲とで特定される領域の全体に、冷却気体が吹き付けられるよう配置されてなるので、前述の通り、巻付けられた未加硫ゴムリボンを何回も、しかも、長い時間冷却して、ブリスターの発生を防止することができる。
【００２２】
＜６＞の発明によれば、冷却気体の吹出口からの吹出の開始および終了を制御する吹出制御手段を具え、吹出制御手段を、支持体が未加硫ゴムリボンの巻付けのための回転を開始した後前記吹出を開始し、支持体がその回転を終了する前に吹出を終了するよう構成したので、冷却気体の吹き付けを、支持体の回転中だけに限定することができ、前述のとおり、タイヤのユニフォーミティの悪化を防止することができる。
【００２３】
＜７＞の発明によれば、冷却送風機から吹出口まで冷却気体を導く経路の途中に、切替ダンパーと、冷却気体を外部に開放する開放口とを設け、切替ダンパーを、開放口が閉止され冷却送風機と吹出口とが連通された状態の開ポジションと、開放口が開放され冷却送風機と吹出口との連通が遮断された状態の閉ポジションとの間で切替を行うよう構成し、
前記吹出制御手段を、冷却送風機を連続運転させる制御、もしくは、冷却送風機の運転を、冷却気体の吹出口からの吹出の開始より前に開始させ吹出の終了より後に停止させる制御を行うとともに、切替ダンパーを前記開ポジションと閉ポジションとの間で切替えを行わせることにより、前記吹出の開始および終了を制御するよう構成したので、冷却送風機を直接入り切りして、吹出の開始および終了を制御するのに対比して、はるかにレスポンスよくこれを制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の実施形態について、図に基づいて説明する。図３は、本実施形態の生タイヤ冷却装置を示す斜視図であり、生タイヤ冷却装置１は、押出機３から押し出され貼付けローラ４を介して回転する支持体２上に巻付けられた未加硫ゴムリボンＲを冷却するよう構成され、冷却気体を生成し送風する冷却送風機１３、冷却送風機１３で生成された冷却気体を吹き出す吹出口１４、冷却気体を冷却送風機１３から吹出口１４に導く送風路１７、および、冷却送風機１３と吹出口１４との連通を断接する切替ダンパー１６を具える。
【００２５】
ここで、支持体２とは、未加硫ゴムリボンＲを巻付けて形成される未加硫ゴム部材５の半径方向内側に延在する回転体を指し、例えば、図３のように未加硫ゴム部材としてトレッドゴムを形成する場合には、既に形成されたベルトが支持体２となり、未加硫ゴム部材としてインナーライナゴムを形成する場合には、成型ドラムや剛体コアが支持体２となる。
【００２６】
吹出口１４は固定して設けられ、吹出口１４からの冷却気体は、回転する成型途中の生タイヤ表面の、前記未加硫ゴム部材５の全幅Ｗに対応する幅方向範囲と、所定の周方向角度範囲θとで特定される領域の全体に、均等に吹き付けられる。
【００２７】
冷却気体を吹き付ける、成型途中の生タイヤ表面の幅方向範囲を、未加硫ゴム部材５の仕上がり状態での全幅Ｗに対応させることにより、新らたに巻付けられる未加硫ゴムリボンＲのタイヤ幅方向位置がどこにあっても、巻付けられた直後の未加硫ゴムリボンＲを冷却することができ、また、タイヤ幅方向に並ぶ複数の未加硫ゴムリボンＲをまとめて冷却し、さらには、支持体２も冷却するので、極めて高い冷却効果を得ることができ、ブリスターの発生を防止することができる。
【００２８】
ここで、タイヤ周方向の冷却気体吹き出し領域を特定する角度範囲θは、９０°以上と冷却範囲を広くするのがよく、このことにより、冷却効果を一層高めて、ブリスターの発生を有効に防止することができる。
【００２９】
また、支持体２が回転せずに停止している状態で、未加硫ゴムリボンＲへの冷却気体の吹き付けは行わないのがよく、図４に示すように、支持体２が回転しない状態で、吹出口１４から冷却気体を吹き付けた場合、未加硫ゴム部材５において、冷却気体を吹き付けられて冷却される部分５ａと、この部分５ａ以外の部分との間で物性差が生じ、タイヤユニフォーミティを悪化させる虞があるからである。
【００３０】
このことより、生タイヤ冷却装置１に、少なくとも、冷却気体の吹出口からの吹出の開始および終了を制御する吹出制御手段を設けるのが好ましく、この吹出制御手段は、支持体が未加硫ゴムリボンの巻付けのための回転を開始した後前記吹出を開始し、支持体がその回転を終了する前に吹出を終了するよう作動する。
【００３１】
ここで、冷却気体の、吹出口１４からの吹出の開始および終了を、冷却送風機１３の運転をオンオフすることにより行うこともできるが、この場合、冷却送風機１３の運転のオンオフと冷却気体の吹出口１４からの吹出の開始終了とのタイミングは、送風路１７の容量が大きいため、かなりの時間遅れがあり、タイムリーに冷却気体の吹出の開始終了を制御することが難しく、そのため、切替ダンパー１６を制御して吹出の開始および終了を制御することが好ましい。
【００３２】
この場合、切替ダンパー１６の制御による、吹出の開始および終了の制御が可能なためには、冷却送風機１３を連続運転していること、もしくは、冷却送風機１３の運転が、冷却気体の吹出口１４からの吹出の開始より前に開始し、吹出の終了より後に停止することが前提であり、そのため、吹出制御手段は、冷却送風機１３をこのように制御するよう構成される。
【００３３】
図５は、切替ダンパー１６を示す部分断面図であり、図５（ａ）は、切替ダンパー１６によって、冷却送風機１３と吹出口１４とが連通されている状態を示し、図５（ｂ）は、この連通が断たれている状態を示す。切替ダンパー１６は、ダクト２１に固定されたヒンジ部２５の回りに揺動自在に取付けられた仕切板２２と、ロッド２６を進退させることによりロッド２６の先端部２６Ａの回りに揺動自在に連結された仕切板２２を、ヒンジ部２５の回りに揺動させるよう作動するシリンダ２４とを具えて構成され、シリンダ２４のロッド２６と反対側の端は、ブラケット２７を介して揺動自在にダクト２１に取付けられる。
【００３４】
図中、Ａは、ダクト２１の上流側、すなわち、冷却送風機１３の側を示し、Ｂは、ダクト２１の下流側、すなわち、吹出口１４の側を示す。
【００３５】
また、ヒンジ部２５の上流側のダクト２１の一部を開口して、冷却気体を外部に開放する開放口２３が設けられる。
【００３６】
ロッド２６がシリンダ２４側に後退した状態においては、図５（ａ）に示すように、ロッド２６の先端部２６Ａに揺動自在に連結された仕切板２２は、ヒンジ部２５の回りを、開放口２３に近づく方向に揺動した位置にあり、このとき、開放口２３が閉じられるとともに、冷却送風機１３と吹出口１４とが連通した状態となる。
【００３７】
一方、ロッド２６がシリンダ２４から進出した状態においては、図５（ｂ）に示すように、ロッド２６の先端部２６Ａに揺動自在に連結された仕切板２２は、ヒンジ部２５の回りを、開放口２３から遠ざかる方向に揺動した位置にあり、このとき、開放口２３が開かれるるとともに、冷却送風機１３と吹出口１４との連通が遮断された状態となる。
【００３８】
以上のような構成により、切替ダンパー１６は、開放口２３を閉止するとともに冷却送風機１３と吹出口１４とを連通させる開ポジションと、開放口２３を開放するとともに冷却送風機１３と吹出口１４との連通を遮断する閉ポジションとの間で切替を行うことができ、シリンダ２４を作動させる信号を、吹出制御手段から出力することにより、切替ダンパー１６に、これらのポジション間での切替えを行わせることができる。
【００３９】
切替ダンパー１６は、吹出口に隣接して設けられているので、切替ダンパー１６を閉ポジションに切替えれば、直ちに、吹出口１４からの冷却気体の吹き出しを停止させることができ、一方、切替ダンパー１６を開ポジションに切替えれば、仕切板２２に隣接する上流側には冷却気体が開放口２３から排出されるように流れているので、低温に維持された冷却気体を直ちに吹出口１４に導いて、吹出口１４からの冷却気体の吹き出しを開始することができる。
【実施例】
【００４０】
図６は、未加硫ゴム部材５の例としてのトレッドゴムを、未加硫ゴムリボンを巻付けて形成するに際し、先の実施形態で説明した生タイヤ冷却装置１を作動させて生タイヤを冷却して成型した場合を実施例とし、生タイヤ冷却装置１を作動させないで生タイヤを成型した場合を従来例として、トレッドゴムの半径方向最内層を構成する未加硫ゴムリボンの温度の変化を記録したグラフである。このグラフにおいて、縦軸は、未加硫ゴムリボンの温度（℃）を表わし、横軸は巻付け開始からの時間（分）の経過を表わす。
【００４１】
図７は、最内層の未加硫ゴムリボンＲを、巻付ける途中の状態において示す未加硫ゴム部材５の断面図であり、温度の測定は、図７に示す、支持体２の外周上の点Ｐに、貼付けてそこでの温度を記録した。
【００４２】
このグラフで示す例の場合、未加硫ゴムリボンＲの巻付け開始時の温度はほぼ同じであるにも関わらず、巻付け終了時点における温度においては、実施例のものが、従来例のものに対比して、３０℃も低いことを示しており、この生タイヤ冷却装置は大きい冷却能力を有していることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
この発明は、全てのサイズのタイヤの成型に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】従来の生タイヤの成型方法を示す概念図である。
【図２】従来の方法において形成された未加硫ゴム部材を断面で示す模式図である。
【図３】本実施形態の生タイヤ冷却装置を示す斜視図である。
【図４】支持体２が回転しない状態で、吹出口から冷却気体を吹き付けた場合の問題を説明する概念図である。
【図５】切替ダンパーを示す断面図である。
【図６】トレッドゴムを、未加硫ゴムリボンを巻付けて形成するに際し、生タイヤ冷却装置を用いることによる効果を説明するためのグラフである。
【図７】最内層の未加硫ゴムリボンを、巻付ける途中の状態において示す未加硫ゴム部材の断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１    生タイヤ冷却装置
２    支持体
３    押出機
４    貼付けローラ
５    未加硫ゴム部材
５ａ    未加硫ゴム部材の一部分
１３    冷却送風機
１４    吹出口
１６    切替ダンパー
１７    送風路
２１    ダクト
２２    仕切板
２３  開放口
２４    シリンダ
２５    ヒンジ部
２６    ロッド
２６Ａ    ロッドの先端
２７    ブラケット
Ｒ    未加硫ゴムリボン
【図１】
2005349587.tif 000003
【図２】
2005349587.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005349587.tif 000007
【図６】
2005349587.tif 000008
【図７】
2005349587.tif 000009